第4章细胞的物质输入与输出课件导学案练习-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

高一生物导学案 编号：17 主备人：潘国强 审核人：施裕红 日期：2024.10.30 第四章 细胞的物质输入和输出 第1节　被动运输（第2课时） 【学习目标】 1.阐明被动运输的原理和特点。 2.学会分析影响被动运输的因素，并解释原因。 【学习活动】 活动一、阐明被动运输的结构和特点 (1)图中是自由扩散（简单扩散）的是哪种物质？ 其通过细胞膜的什么结构？ (2)除了水分子外，还有哪些物质容易通过自由扩散进出细胞？ (3)图中属于协助扩散（易化扩散）的是哪两种物质？举例哪些物质容易通过协助扩散进出细胞？ (4)协助扩散和自由扩散的主要区别是什么？ (5)协助扩散和自由扩散的相同点有哪些？二者统称为什么运输？ (6)不同转运蛋白的比较： 名称        _______蛋白      _______蛋白 图示 转运对象 与_________部位相适应的分子 或离子 与自身通道的__________相适配、 __________相适宜的分子或离子。 特点 每次转运时都会发生自身_____ 的改变 转运分子不需要与通道蛋白______， 转运前和后构象均改变一次。 是否有特异性 实例 葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞 水分子通过水通道蛋白进出细胞 活动二、学会分析影响被动运输的因素，并解释原因 观察下列影响被动运输因素的相关曲线，回答相关问题。 　　 　 甲 乙 (1)图甲和图乙分别代表哪种被动运输方式？原因是什么？ (2)图乙中P点之前及之后，影响物质运输速率的因素分别是什么？ (3)除物质浓度差和转运蛋白的数量之外，还有什么因素会影响被动运输速率？ ( 2 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$生物膜包括哪些： 细胞器膜、细胞膜、 核膜 细胞所有膜结构的统称 囊泡来自于细胞器膜或细胞膜，属于生物膜系统 生物膜的主要成分： 脂质（磷脂）和蛋白质 生物膜的结构： 流动镶嵌模型 生物膜的结构特点： 生物膜的功能特点： 流动性 选择透过性 细胞膜的功能： 将细胞与外界环境分隔开， 控制物质进出细胞， 进行细胞间的信息交流。 第4章 第1节　被动运输 第2课时　自由扩散和协助扩散 细胞的物质输入和输出 1．阐明被动运输的原理和特点。 2．学会分析影响被动运输的因素，并解释原因。 活动一、阐明被动运输的结构和特点 阅读下图及教材“自由扩散和协助扩散”相关内容，回答下列问题。 (1) 图中是自由扩散（简单扩散）的是哪种物质？其通过细胞膜的什么结构？ 【答案】 物质A。 通过细胞膜的磷脂双分子层。 (2) 除了水分子外，还有哪些物质容易通过自由扩散进出细胞？ 【答案】 二氧化碳、氧气、甘油、乙醇、苯。 (3) 图中属于协助扩散（易化扩散）的是哪两种物质？举例哪些物质容易通过协助扩散进出细胞？ 【答案】 物质B和C。 水、离子、氨基酸和葡萄糖 (4) 协助扩散和自由扩散的主要区别是什么？ 【答案】 协助扩散需要转运蛋白的协助，而自由扩散不需要。 (5) 协助扩散和自由扩散的相同点有哪些？二者统称为什么运输？ 【答案】 协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度运输，不消耗能量。 二者统称为被动运输。 名称 蛋白 蛋白 图示     转运对象 与 部位相适应的 分子或离子 与自身通道的 相适配、 相适宜的分子或离子 特点 每次转运时都会发生自身 的改变 转运分子不需要与通道蛋白______， 转运前和后构象均改变一次。 是否有特异性 实例 葡萄糖通过载体蛋白进入红细胞 水分子通过水通道蛋白进出细胞 (6)不同转运蛋白的比较： 载体 通道 自身结合 构象 结合 直径和形状 大小和电荷 具有 具有 项 目 自由扩散 协助扩散 运输方向 是否需要转运蛋白 是否消耗细胞内的能量 举例 不需要 需要 不消耗 不消耗 O2、CO2、部分水、甘油、乙醇、苯、尿素 葡萄糖通过红细胞膜 氨基酸、离子、水 高浓度 低浓度 高浓度 低浓度 两种被动运输方式的比较 被动运输的特点：顺浓度梯度，不消耗能量。 活动二、学会分析影响被动运输的因素，并解释原因 观察下列影响被动运输因素的相关曲线，回答相关问题。 甲　　　　　　　　　乙 (1) 图甲和图乙分别代表哪种被动运输方式？原因是什么？ 【答案】 甲表示自由扩散，乙表示协助扩散。 自由扩散不需要转运蛋白，运输速率只和溶液浓度差有关。 协助扩散需要转运蛋白的协助。运输速率和溶液浓度差及转运蛋 白的数量有关， (2) 图乙中P点之前及之后，影响物质运输速率的因素分别是什么？ P点之前影响物质运输速率的因素是膜两侧浓度差。 P点之后影响物质运输速率的因素分别是转运蛋白的数量。 甲　　　　　　　　　乙 (3)除物质浓度差和转运蛋白的数量之外，还有什么因素会影响被动运输速率？ 温度。 ①温度会影响分子运动的速率， ②温度影响磷脂分子和蛋白质分子的运动速率，从而影响膜的流动性，进而影响物质的运输 影响被动运输的因素 膜两侧浓度差、温度、协助扩散的影响因素还有转运蛋白数量 谢谢观看 Thank you for watching $$第4章 第1节　被动运输 第1课时　水进出细胞的原理 细胞的物质输入和输出 1．能说出什么是渗透作用，知道渗透作用进行的两个条件。 2．说出细胞在什么情况下吸水和失水。 3．学会进行科学探究的一般方法和步骤。 蔗糖溶液的渗透压比清水大 溶液渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。 单位体积内溶质微粒数目越多，渗透压越大。 （即溶液浓度越高，渗透压越大） 阅读教材P62问题探讨 渗透现象演示 动画演示 动画演示 蔗糖分子 水分子 3.什么是渗透作用？ 阅读教材P62问题探讨 Na+ 葡萄糖 Na+ 葡萄糖 水 水 蔗糖 蛋白质 半透膜 半透膜：让小分子通过，而大分子不能通过的一类多孔性薄膜。 (如：膀胱膜、玻璃纸、卵壳膜、鱼鳔等) 渗透作用：水分子 或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。 1.漏斗管内的液面为什么会升高？ 不会，当漏斗液面上升到一定高度后，漏斗内渗透压 = 液柱的压力。半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，液面将不再上升。 蔗糖溶液的渗透压比清水大， 对水的吸引力强 单位时间内进入漏斗的水分子数量多于从漏斗渗出的水分子数量。 2.如果漏斗管足够长，管内的液面 会无限升高吗？为什么？ 【问题探讨】 提示1.如果用一层纱布代替玻璃纸，漏斗管内的液面还会升高吗？ 提示2.如果烧杯中不是清水，而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？ 不会。因为纱布不是半透膜，孔隙很大，水分子和蔗糖分子都能自由通过。 半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间透过玻璃纸进出水分子的量相同，故漏斗管液面不变 发生渗透作用条件一 ：具有半透膜 发生渗透作用条件二：膜两侧的溶液具有浓度差 4.依据上诉提示分析，渗透作用需具备哪两个条件？ ①具有半透膜； ②膜两侧溶液存在浓度差。 S1溶液 S2溶液 半透膜 △H △H 5.渗透装置中，当漏斗内的溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度是否相同？为什么？ 当漏斗内液面不再上升时，漏斗内渗透压 = 液柱的压力。半透膜两侧水分子移动达到平衡状态，因此漏斗内溶液浓度仍然高。 不相同。 溶液浓度高 溶液浓度低 水分子多 水分子少 6.渗透作用中水的运输方向： 半透膜 渗透压高 渗透压低 该浓度指的是物质的量浓度 （摩尔浓度） 水 蔗糖溶液 1.某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中蔗糖不能透过半透膜，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，液面不动(渗透平衡)时液面差为Δh。下列说法正确的是 A.渗透平衡后S1和S2浓度的大小关系为S1＝S2 B.渗透平衡后无水分子通过半透膜 C.漏斗中溶液液面上升速率逐渐加快 D.向漏斗内加适量清水Δh将变小 √ 落实　思维方法 0.9% NaCl溶液中 9%的NaCl溶液中 清水中 1.将红细胞置于不同的液体中，结果如下图所示。请回答下列问题。 ＜ ＞ ＝ (1) 根据实验结果，可以得出的结论如下： 当外界溶液浓度________细胞质浓度，红细胞吸水膨胀； 当外界溶液浓度________细胞质浓度，红细胞失水皱缩； 当外界溶液浓度________细胞质浓度，红细胞保持原状。 活动二：探究动物细胞吸水和失水的条件，认同动物细胞是渗透系统 红细胞与外界溶液组成了一个渗透系统： ①细胞膜相当于一层半透膜 ②细胞内溶液与外界溶液存 在浓度差 对病人注射药物时，需将药物溶解在生理盐水（质量分数为0.9%的NaCl溶液）里进行注射，其目的是？使红细胞既不吸水涨破，也不失水皱缩，维持正常的形态和功能。 10 (2)红细胞的细胞膜为什么相当于一层半透膜？ (3)红细胞吸水或失水取决于什么条件？ (4)想一想临床上输液为什么要用生理盐水。说明无机盐具有什么作用？ 细胞膜具有选择透过性 取决于红细胞内外溶液的浓度差。 一般情况下，浓度差越大时，细胞吸水或失水越多。 因为生理盐水的渗透压与血浆的渗透压基本一致，血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。 维持渗透压平衡 1.将红细胞置于不同的液体中，结果如下图所示。请回答下列问题。 1.观察成熟的植物细胞的结构模式图(如图所示)，分析并回答下列问题。 (2)植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的 。水进出细胞主要是指 水经过 进出液泡。植物细胞通过 作用吸水。 (3) 将该细胞置于高浓度的蔗糖溶液中，请预测细胞可能会发生的变化。 液泡体积缩小，细胞壁和原生质层分离(质壁分离） (4) 将该细胞置于蒸馏水中，请预测细胞可能会发生的变化。 液泡吸水略有增大，但细胞壁伸缩性较小，所以细胞体积变化不明显。 伸缩性 细胞膜 细胞质 液泡膜 细胞液 半透膜 比较大 细胞液 原生质层 (1) 填出图中各结构的名称。 渗透 活动三、探究植物细胞的吸水和失水 类比学习 1 2 3 4 5 细胞液 液泡膜 两层膜之间细胞质 细胞膜 细胞壁 原生质层 ? 成熟的植物细胞结构模式图 渗透作用发生的条件： ①具有半透膜 ②膜两侧溶液有浓度差 全透性 细胞膜、液泡膜具有选择透过性。 因此原生质层具有选择透过性。 滴加0.3g/mL 蔗糖溶液 质壁分离：原生质层和细胞壁分离 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 将成熟植物细胞放置于一浓度较高的溶液（0.3g/mL蔗糖溶液）中，会有怎样的变化？ H2O少 H2O多 活动三、探究植物细胞的吸水和失水 滴加清水 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡膜 原生质层 将质壁分离的细胞放置于清水（浓度比细胞液低）中，又会有怎样的变化？ 质壁分离复原：原生质层恢复原状，和细胞壁再次紧贴 H2O多 H2O少 内因： 原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 外因： 外界溶液浓度大于细胞液的浓度，细胞失水 2.植物细胞发生质壁分离的原因？ 3.死细胞、根尖分生区的细胞、动物细胞能否作为该实验的材料？要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有哪些要求？ 提示：有细胞壁（植物细胞）； 有中央大液泡； 活细胞（原生质层相当于半透膜） 活的成熟的植物细胞 紫色洋葱 鳞片叶外 低倍 紧贴细胞壁 0.3g/mL 重复几次 清水 逐渐 变大 变浅 逐渐 变小 变深 分离 活动三、探究植物细胞的吸水和失水 4.实验步骤 有紫色中央大液泡，便于观察 观察植物细胞的吸水与失水 5.实验结果分析： ①将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后，该细胞的颜色如何变化？其吸水能力又如何变化？ ②有位同学错取了质量浓度为3g/mL的蔗糖溶液，发现细胞发生了质壁分离，给临时装片滴加清水并引流后几乎没有观察到质壁分离复原现象，分析原因可能是什么？ ③实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？ 第一次为观察正常细胞的形态，以便与处理后形成对照。（前后自身对照） 　颜色逐渐变深。吸水能力逐渐增强。 　蔗糖溶液浓度太高或质壁分离时间过程，细胞因过度失水而死亡。 ④当放在高浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离时，右图中细胞壁与原生质层之间充满的是什么物质？ ？ 蔗糖溶液 ⑤当某细胞处于右图所示时，该细胞一定在质壁分离？ 不一定 通过一个具体的实验来看看水是怎样进出植物细胞的？ 19 本实验中的对照设置 本实验存在两组对照实验，均为自身对照。自身对照指对照组和实验组在同一研究对象上进行、实验前后之间的对照。 ⑥为什么植物细胞放在清水中不会吸收涨破？ 植物细胞的细胞壁具有支持与保护作用 ⑦将植物细胞浸泡在浓度大于细胞液的KNO3溶液中，一段时间后细胞 会发生什么样的变化？ 细胞先失水，发生质壁分离；一段时间后，随着KNO3进入细胞，细胞液浓度上升，细胞开始吸水，发生质壁分离自动复原现象。 葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等溶质可以被细胞吸收，使植物细胞质壁分离自动复原。 （1）对农作物合理灌溉，既满足作物对水分的需要，同时也降低土壤溶液浓度，促进对水分的吸收。 （2）盐碱地中植物因缺水不容易存活；一次施肥过多，会造成烧苗。 （3）糖渍、盐渍食品不变质的原因。----食品外面形成很高浓度的溶液，使微生物失水过多而死亡，不能在上面生存。 与生活中的联系 课堂小结 谢谢观看 Thank you for watching 观察质壁分离的三种不同方案 什么是质壁分离？ 质壁分离是指原生质层与细胞壁发生分离 发生质壁分离的内因： 外因： 细胞壁的收缩性小于原生质层 外界溶液浓度大于细胞液 1.紫色洋葱鳞片叶外表皮 观察质壁分离的三种不同方案 滴加0.3 g/ml的蔗糖溶液 正常状态下 质壁分离 细胞有紫色中央大液泡便于观察 质壁分离：原生质层和细胞壁分离 2.紫色洋葱鳞片叶内表皮（细胞液泡无色） 胭脂红或红墨水可以透过细胞壁，无法透过细胞膜。 观察质壁分离的三种不同方案 2.紫色洋葱鳞片叶内表皮（细胞液泡无色） 胭脂红或红墨水可以透过细胞壁，无法透过细胞膜。 观察质壁分离的三种不同方案 红色 无色 无色 外界溶液 ？ 3.黑藻新鲜的叶片（单层细胞） 质壁分离时分散的叶绿体被挤压在一起，复原时又分散开、均匀分布在细胞质中，非常容易观察到质壁分离及质壁分离复原现象 选择黑藻的叶片作材料，用叶绿体作为标志，观察细胞质流动。 观察质壁分离的三种不同方案 1.紫色洋葱鳞片叶外表皮（原生质层里面有颜色）液泡有色素 2.紫色洋葱鳞片叶内表皮（原生质层外面有颜色）外界溶液有色素 3.黑藻新鲜的叶片（原生质层本身有颜色） 观察质壁分离的三种不同方案 质壁分离：原生质层和细胞壁分离 质壁分离及复原现象的拓展应用 (1)判断细胞的活性 (2)测定细胞液浓度的范围 待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液分别镜检，细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的两种外界溶液的浓度之间。 (3)比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液镜检，比较刚发生质壁分离时所需时间的长短→判断细胞液浓度的大小(时间越短，细胞液浓度越小)。 (4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液) 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.29.100 学科网版权所有 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 待测细胞＋蔗糖溶液 ＋ $$第4章 第2节　主动运输与胞吞、胞吐 细胞的物质输入和输出 1．阐明主动运输的过程、特点和意义。 2．举例说明胞吞和胞吐的过程。 3．说明物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系。 自由扩散 协助扩散 被动运输 小分子 或离子 顺浓度梯度 扩散 顺浓度 不需转运蛋白 不需能量 顺浓度 需转运蛋白(通道蛋白或 载体蛋白） 不需能量 全是顺浓度吗？ 复习回顾： 3 活动一、阐明主动运输的过程、特点、意义和影响因素 1.阅读下列相关资料，结合教材回答下列问题。 人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在生命活动中起着重要作用。碘是合 成甲状腺激素的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高 20～25倍。 (1) 说出甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的 跨膜运输方式，并说明理由。 主动运输。 逆浓度梯度运输 (2) 甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要载体蛋白的协助？所消耗的能量可能有什么物质提供？ 需要载体蛋白 ATP 教材P70页左上角 (3) 细胞消耗能量通过该跨膜运输方式来运输物质的意义是什么？ 意义：主动选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物 质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 (4) Na＋、K＋、Ca2+等离子逆浓度跨膜运输时的载体蛋白是否相同？能否反复利用？ 一般不相同。能反复利用。 (5)参与主动运输和协助扩散的转运蛋白分别是什么？ 主动运输：载体蛋白 协助扩散：载体蛋白或通道蛋白 主动运输 1.特点： 2.实例： ①逆浓度梯度运输 ②需要载体蛋白 ③需要消耗能量 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、一些细胞吸收I-、K-、Ca2+、排出Na-、Cl-； 甲 乙 丙 丁 A B C 甲~丁分别代表哪种跨膜运输方式？A、B、C分别代表哪种转运蛋白? 自由扩散 协助扩散 协助扩散 主动运输 通道蛋白 载体蛋白 载体蛋白 主动运输与被动运输的比较 物质出入细胞的方式 运输 运输 自由扩散 协助扩散 物质运输 方向 是否需要转运蛋白 是否需要消耗能量 举例 相同点 顺浓度梯度 高浓度 低浓度 顺浓度梯度 高浓度 低浓度 逆浓度梯度 低浓度 高浓度 不需要 需要 需要（载体蛋白） 不消耗 消耗 水分子、气体（氧气、二氧化碳）、脂溶性小分子 水分子、葡萄糖进入红细胞、离子 葡萄糖进入小肠上皮细胞 不消耗 小分子、离子运输方式 被动 主动 典例1. 如图为小肠上皮细胞吸收并运输葡萄糖进入组织液的示意图。下列相关叙述不正确的是(　　) A. 葡萄糖通过载体S被逆浓度梯度转运进入小肠上皮细胞 B. 在基膜侧的载体G不具有ATP酶活性， 且结构不同于载体S C. 载体G将葡萄糖运出小肠上皮细胞的方式属于主动运输 D. 细胞内较低的Na＋浓度需要膜上的Na＋－K＋泵消耗ATP来维持 C 思考讨论： (1)同一物质进入不同细胞的跨膜运输方式都一样。这种说法对吗？ (2)同一物质进出同一细胞的跨膜运输方式都一样。这种说法对吗？ 不对，如葡萄糖进入红细胞是协助扩散，进入小肠上皮细胞是主动运输。 不对，如葡萄糖进入小肠上皮细胞是主动运输，出来是协助扩散。 水分子可以自由扩散或协助扩散（主）进出细胞。 3.分析下列曲线所代表的物质跨膜运输方式及物质运输速率的影响因素 (1)①的运输方式是 ，影响物质运输速率的因素是 。 (2)②的运输方式是 。影响a点运输速率的因素是 ；b点之后运输速率不再改变的原因是____________________ 。 自由扩散 物质浓度 协助扩散或主动运输 物质浓度 膜上转运蛋白的数量 有限(主动运输还受能量限制) (3)③的运输方式是______________________________________________。 (4)④的运输方式是 。a点所需能量来自无氧呼吸，影响b点运输速率的因素是 ；c点之后运输速率不再改变的原因是 。 自由扩散或协助扩散或哺乳动物成熟红细胞的主动运输 主动运输 氧气浓度 膜上载体蛋白的 数量有限 主动运输 1.特点： 2.实例： ①逆浓度梯度运输 ②需要载体蛋白 ③需要消耗能量 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、一些细胞吸收I-、K-、Ca2+、排出Na-、Cl-； 3.影响主动运输的因素: (1)载体蛋白的种类和数量：决定所运输的物质的种类和数量。载体蛋白的数量有限，当细胞膜上的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收相应物质的速率不再随物质浓度的增大而增加。 (2)运输物质的浓度：在一定范围内，随物质浓度升高运输速率加快。 (3)能量：凡是影响细胞产生能量的因素都能影响主动运输，如O2浓度、温度等。 活动二、举例说明胞吞和胞吐的过程 1.阅读下列相关资料，结合教材回答下列问题。 下图1、图2分别是胞吞和胞吐过程。当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞膜内部。细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。 (1) 胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的什么特性有关？物质通过几层膜？ 生物膜的流动性。 (2) 尝试说出一些胞吞和胞吐的实例。 胞吞：变形虫摄食、白细胞吞噬细菌等。 胞吐：分泌蛋白的分泌过程。 (3) 胞吞、胞吐过程是否需要消耗能量和转运蛋白的协助？ 需要消耗能量， 不需要转运蛋白的协助。 (4) RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核属于胞吞、胞吐吗？为什么？ 不属于。RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核。 图1　胞吞 图2　胞吐 0层 胞吞、胞吐 胞吞、胞吐 ③结构基础： ⑤意义： ②运输特点： 提示：胞吞、胞吐属于跨膜运输，但穿过的膜层数为0层。 ①运输的物质： 特点： 细胞膜的流动性 不需要载体、需要能量 （需要膜上的蛋白质的参与） 一般的大分子 ④影响因素： 能量和温度（影响膜的流动性和呼吸酶的活性）等 通过胞吐细胞向外分泌分泌蛋白和激素，通过胞吞消灭细菌、癌细胞、及衰老的细胞，保证生命活动的正常进行。 2.连线物质进出细胞的方式、特点和实例。 ①不需载体蛋白和能量　　　　a．主动运输　　　　Ⅰ．水、O2、CO2、甘油、乙醇 ②需转运蛋白、不需能量　　　b．自由扩散　　　　Ⅱ．红细胞吸收葡萄糖 ③需载体蛋白和能量　　　　　c．协助扩散　　　　Ⅲ．小肠上皮细胞吸收葡萄糖 ④需能量，不需载体蛋白　　　d．胞吞和胞吐　　　Ⅳ．大分子、颗粒性物质 图示 运输方式 运输方向 消耗能量 转运蛋白 实例 物质跨膜运输的方式 自由扩散 协助扩散 主动运输 胞吞 胞吐 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度 进细胞 出细胞 不消耗 不消耗 需要消耗 需要消耗 需要消耗 不需要 需要通道蛋白 或载体蛋白 需要载 体蛋白 不需要 不需要 气体，水，乙醇、甘油等脂溶性物质通过细胞膜 水、葡萄糖进入红细胞、 神经元K+外流和Na+内流 葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等 主要是大分子，分泌蛋白的分泌；神经递质的释放。 变形虫摄食、白细胞吞噬细菌 （1）细胞膜的基本支架是________(填字母）； D代表 ，具有识别作用，有利于细胞膜执行 的功能； （2）某种转运蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，该转运蛋白是___________，体现了细胞膜具有_____________的特点。 （3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有_______________。 （4）在a~e的五种过程中，代表被动运输的是__________。 （5）可能代表氧气转运过程的是图中编号____;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号_____；水进入细胞的过程是图中编号_____。 B 选择透过性 典例2.下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答： 糖类 （多糖） 一定的流动性 b、c、d b a b、c 信息交流 载体蛋白 协助扩散 自由扩散 跨膜运输的方式 主动运输 （小分子） 胞吞 胞吐 消耗能量 被动运输 转运蛋白 小结 穿膜运输 膜泡运输 顺浓度梯度 逆浓度梯度 （主要大分子） 膜的选择透过性 膜的流动性 膜蛋白归纳 谢谢观看 Thank you for watching FormatFactory : www.pcfreetime.com 　　　 　　　　　　 $$ 高一生物导学案 编号：16 主备人：潘国强 审核人：施裕红 日期：2024.10.28 第四章 细胞的物质输入和输出 第1节　被动运输（第1课时） 【学习目标】 1.概述什么是渗透作用及发生渗透作用进行的条件。 2.说出动物细胞在什么情况下吸水和失水。 3.联系生活实际，了解水分子的运输对生命活动的重要意义。 【学习活动】 活动一、感知渗透作用，概述渗透作用的概念及条件 溶液渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力，单位体积内溶质微粒数目越多，渗透压越大。阅读教材P62问题探讨，分析实验，回答问题： （1）漏斗管内的液面为什么会升高？ （2）如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？ （3）问题探讨中的过程即为渗透作用，请概括什么是渗透作用。 （4）发生渗透作用的两个条件： ①　　 　　，②　　　　　　 　　　。 （5）渗透装置中，当漏斗内的溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度是否相同？为什么？ （6）渗透作用中水的运输方向： 从含水量 　　（高或低）的一侧向含水量 　　（高或低）的一侧运输。 从溶液浓度 　　（高或低）的一侧向溶液浓度 　　（高或低）的一侧运输。 从渗透压 　　（高或低）的一侧向渗透压 　　（高或低）的一侧运输。 2.某科研小组设计如图所示的渗透装置，其中蔗糖不能透过半透膜，漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，液面不动(渗透平衡)时液面差为Δh。下列说法正确的是 A.渗透平衡后S1和S2浓度的大小关系为S1＝S2 B.渗透平衡后无水分子通过半透膜 C.漏斗中溶液液面上升速率逐渐加快 D.向漏斗内加适量清水Δh将变小 活动二、探究动物细胞吸水和失水的条件，认同动物细胞是渗透系统 1.将红细胞置于不同的液体中，结果如下图所示。请回答下列问题。 　　 　 蒸馏水中　　　　 　　 0.9%的NaCl溶液中　　 　9%的NaCl溶液中 (1)根据实验结果，可以得出的结论如下： 当外界溶液浓度________细胞质浓度，红细胞吸水膨胀； 当外界溶液浓度________细胞质浓度，红细胞失水皱缩； 当外界溶液浓度________细胞质浓度，红细胞保持原状。 (2)红细胞的细胞膜为什么相当于一层半透膜？ (3)红细胞吸水或失水取决于什么条件？ (4)想一想临床上输液为什么要用生理盐水。说明无机盐具有什么作用？ 活动三、探究植物细胞的吸水和失水 1.观察成熟的植物细胞的结构模式图(如图所示)，分析并回答下列问题。 (1)填出图中各结构的名称。 (2)植物细胞内的液体环境主要是指液泡里面的___________。水进出细胞主要是指水经过 ________进出液泡。植物细胞通过___________作用吸水或失水。 (3)将该细胞置于高浓度的蔗糖溶液中，请预测细胞可能会发生的变化。 (4)将该细胞置于蒸馏水中，请预测细胞可能会发生的变化。 2.植物细胞发生质壁分离的原因？ 3.死细胞、根尖分生区的细胞、动物细胞能否作为该实验的材料？要观察细胞发生质壁分离和复原，对材料有哪些要求？ 4.实验步骤： 5.实验结果分析： ①将紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后，该细胞的颜色如何变化？其吸水能力又如何变化？ ②有位同学错取了质量浓度为3g/mL的蔗糖溶液，发现细胞发生了质壁分离，给临时装片滴加清水并引流后几乎没有观察到质壁分离复原现象，分析原因可能是什么？ ③实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？ ④当放在高浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离时，右图中细胞壁与原生质层之间充满的是什么物质？ ⑤当某细胞处于右图所示时，该细胞一定在质壁分离？ ⑥为什么植物细胞放在清水中不会吸收涨破？ ⑦将植物细胞浸泡在浓度大于细胞液的KNO3溶液中，一段时间后细胞会发生什么样的变化？ 课堂小结： ( 2 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一生物导学案 编号：18 主备人：潘国强 审核人：施裕红 日期：2024.11.15 第四章 细胞的物质输入和输出 第2节　主动运输与胞吞、胞吐 【学习目标】 1.阐明主动运输的过程、特点和意义。 2.举例说明胞吞和胞吐的过程。 3.说明物质跨膜运输的方式与细胞膜结构的关系。 【学习活动】 活动一、阐明主动运输的过程、特点、意义和影响因素 1.阅读下列相关资料，结合教材回答问题： 人体甲状腺分泌的甲状腺激素，在生命活动中起着重要作用。碘是合成甲状腺激素的重要原料。甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20～25倍。 (1)说出甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的跨膜运输方式，并说明理由。 (2)甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是否需要载体蛋白的协助？所消耗的能量可能有什么物质提供？ (3)细胞消耗能量通过该跨膜运输方式来运输物质的意义是什么？ (4)Na＋、K＋、Ca2+等离子逆浓度跨膜运输时的载体蛋白是否相同？能否反复利用？ (5)参与主动运输和协助扩散的转运蛋白分别是什么？ 典例1.如图为小肠上皮细胞吸收并运输葡萄糖进入组织液的示意图。下列相关叙述不正确的是(　　) A.葡萄糖通过载体S被逆浓度梯度转运进入小肠上皮细胞 B.在基膜侧的载体G不具有ATP酶活性，且结构不同于载体S C.载体G将葡萄糖运出小肠上皮细胞的方式属于主动运输 D.细胞内较低的Na＋浓度需要膜上的Na＋－K＋泵消耗ATP来维持 2.分析下列曲线所代表的物质跨膜运输方式及物质运输速率的影响因素 (1)①的运输方式是___________，影响物质运输速率的因素是__________________。 (2)②的运输方式是___________。影响a点运输速率的因素是__________________。 b点之后运输速率不再改变的原因是_________________________________。 (3)③的运输方式是______________________________________________。 (4)④的运输方式是______________。a点所需能量来自无氧呼吸，影响b点运输速率的因素是________；c点之后运输速率不再改变的原因是______________________。 3.主动运输的特点及影响因素 活动二、举例说明胞吞和胞吐的过程 阅读下列相关资料，结合教材回答问题： 下图1、图2分别是胞吞和胞吐过程。当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞膜内部。细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞。 图1　胞吞 图2　胞吐 （1）胞吞、胞吐过程的实现与生物膜结构的什么特性有关？物质通过几层膜？ （2）尝试说出一些胞吞和胞吐的实例。 （3）胞吞、胞吐过程是否需要消耗能量和转运蛋白的协助？ （4）RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核属于胞吞、胞吐吗？为什么？ 2. 连线比较物质进出细胞的方式。 典例2.下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答： （1） 细胞膜的基本支架是________(填字母）； D代表_____________，具有识别作用，有利于细胞膜执行_____________的功能； （2）某种转运蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，该转运蛋白是___________，体现了细胞膜具有_____________的特点。 （3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有_______________。 （4）在a~e的五种过程中，代表被动运输的是__________。 （5）可能代表氧气转运过程的是图中编号____;葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号_____；水进入细胞的过程是图中编号_____。 【归纳总结】 ( 4 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$